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随着化石能源的日益减少和全球气候的不断恶化,发展可再生能源刻不容缓。太阳能有着储量大、分布广、无污染和开发经济等优势,是可再生能源发展的重要方向。塔式太阳能热发电以其聚光倍数高,光热转换效率高,可高温储能,适合大规模发电等特点,越来越受到人们的青睐。在塔式太阳能热发电系统中,定日镜起着重要的作用,定日镜技术是制约提高聚光温度、效率和规模的重要因素之一,其技术的提升和成本的降低已成为世界竞争热点。由于外界因素和定日镜本身机械误差等原因,使得定日镜的聚光精度较低,阻碍了塔式太阳能热发电的发展。本文主要对塔式电站镜场单台定日镜进行检测,找出故障及追日精度不满足要求的定日镜。主要工作如下: (1)太阳运动规律研究 根据太阳运动的特点,建立太阳运动规律模型,并对一天中太阳运动轨迹进行仿真,总结太阳角度在一天内的变换规律。 (2)基于太阳参照系统定日镜检测 通过太阳运动轨迹,计算某一时刻太阳角度,控制定日镜,使其垂直于太阳光线,利用光敏电阻和太阳光直线传播特性,以光敏电阻能否检测到太阳光线为依据,实现对定日镜运行状态检测,并对精度进行分析。 (3)基于BCS(Beam Characterization System)参照系统定日镜检测 以白板为参照,控制定日镜,使其将太阳光线反射到白板上,拍摄定日镜反射到白板上的光斑图像,通过图像处理技术寻找光斑中心点坐标,计算是否在误差允许范围内。 (4)基于相机参照系统定日镜检测 转动待检测定日镜,使其将太阳光线反射到相机上,拍摄光斑图像,得到其实际在图像中位置。通过相机成像模型计算理论定日镜在图像中的位置,两者进行比较。 实验研究验证了上述三种检测方法的可行性和正确性,为定日镜的检测提供了新的依据和方法。